Os pesticidas nos riachos estão a tornar-se cada vez mais uma preocupação global, mas há pouca informação sobre a concentração segura dos ecossistemas aquáticos.Em um experimento mesocósmico de 30 dias, os invertebrados aquáticos bentônicos nativos foram expostos ao inseticida comum fipronil e a quatro tipos de produtos de degradação.O composto fipronil causou alterações na emergência e na cascata trófica.Foi desenvolvida a concentração eficaz (EC50) na qual o fipronil e seus produtos de degradação de sulfeto, sulfona e dessulfinil causam uma resposta de 50%.Os taxanos não são sensíveis ao fipronil.A concentração de perigo de 5% das espécies afetadas de 15 valores mesocósmicos EC50 é usada para converter a concentração do composto de fipronil na amostra de campo na soma de unidades tóxicas (∑TUFipronils).Em 16% dos córregos extraídos de cinco estudos regionais, a média de ∑TUFipronil excedeu 1 (indicando toxicidade).Os indicadores de invertebrados de espécies em risco estão negativamente correlacionados com o TUTUipronil em quatro das cinco áreas de amostragem.Esta avaliação de risco ecológico mostra que baixas concentrações de compostos de fipronil reduzirão as comunidades ribeirinhas em muitas partes dos Estados Unidos.
Embora a produção de produtos químicos sintéticos tenha aumentado muito nas últimas décadas, o impacto destes produtos químicos em ecossistemas não-alvo não foi totalmente compreendido (1).Nas águas superficiais, onde 90% das terras agrícolas globais são perdidas, não existem dados sobre pesticidas agrícolas, mas onde existem dados, o tempo para os pesticidas excederem os limiares regulamentares é metade (2).Uma meta-análise de pesticidas agrícolas em águas superficiais nos Estados Unidos descobriu que em 70% dos locais de amostragem, pelo menos um pesticida excedeu o limiar regulamentar (3).No entanto, estas meta-análises (2, 3) centram-se apenas nas águas superficiais afectadas pela utilização de terras agrícolas e são um resumo de estudos distintos.Os pesticidas, especialmente os inseticidas, também existem em altas concentrações na drenagem da paisagem urbana (4).É raro realizar uma avaliação abrangente dos pesticidas nas águas superficiais descarregadas pela agricultura e pelas paisagens urbanas;portanto, não se sabe se os pesticidas representam uma ameaça em grande escala aos recursos hídricos superficiais e à sua integridade ecológica.
Os benzopirazóis e os neonicotinóides representaram um terço do mercado global de pesticidas em 2010 (5).Nas águas superficiais dos Estados Unidos, o fipronil e seus produtos de degradação (fenilpirazóis) são os compostos pesticidas mais comuns e suas concentrações geralmente excedem os padrões aquáticos (6-8).Embora os neonicotinóides tenham atraído a atenção devido aos seus efeitos sobre abelhas e aves e à sua prevalência (9), o fipronil é mais tóxico para peixes e aves (10), enquanto outros compostos da classe dos fenilpirazóis têm efeitos herbicidas (5).O fipronil é um inseticida sistêmico utilizado no controle de pragas em ambientes urbanos e agrícolas.Desde que o fipronil entrou no mercado mundial em 1993, a utilização do fipronil nos Estados Unidos, no Japão e no Reino Unido aumentou consideravelmente (5).Nos Estados Unidos, o fipronil é usado para controlar formigas e cupins, e é usado em culturas como milho (incluindo tratamento de sementes), batatas e pomares (11, 12).O uso agrícola do fipronil nos Estados Unidos atingiu o pico em 2002 (13).Embora não haja dados disponíveis sobre o uso urbano nacional, o uso urbano na Califórnia atingiu o pico em 2006 e 2015 (https://calpip.cdpr.ca) .gov/main .cfm, acessado em 2 de dezembro de 2019).Embora altas concentrações de fipronil (6,41μg/L) sejam encontradas em riachos em algumas áreas agrícolas com altas taxas de aplicação (14), em comparação com riachos agrícolas, os riachos urbanos nos Estados Unidos geralmente têm mais detecção e concentrações mais altas. ocorrência de tempestades estão associadas ao teste (6, 7, 14-17).
O fipronil entra no ecossistema aquático através do escoamento ou lixiviação do solo para o riacho (7, 14, 18).O fipronil tem baixa volatilidade (constante da lei de Henry 2,31×10-4 Pa m3 mol-1), solubilidade em água baixa a moderada (3,78 mg/l a 20°C) e hidrofobicidade moderada (log Kow é 3,9 a 4,1)), o a mobilidade no solo é muito pequena (log Koc é 2,6 a 3,1) (12, 19) e apresenta persistência baixa a média no ambiente (20).O finazepril é degradado por fotólise, oxidação, hidrólise e redução dependente do pH, formando quatro produtos principais de degradação: dessulfoxifenapril (nem sulfóxido), fenaprenip sulfona (sulfona), filofenamida (amida) e sulfeto de filofenibe (sulfeto).Os produtos de degradação do fipronil tendem a ser mais estáveis ​​e duráveis ​​que o composto original (21, 22).
A toxicidade do fipronil e a sua degradação em espécies não-alvo (como invertebrados aquáticos) foram bem documentadas (14, 15).O fipronil é um composto neurotóxico que interfere na passagem do íon cloreto através do canal de cloreto regulado pelo ácido gama-aminobutírico em insetos, resultando em concentração suficiente para causar excitação excessiva e morte (20).O fipronil é seletivamente tóxico, por isso tem maior afinidade de ligação ao receptor para insetos do que para mamíferos (23).A atividade inseticida dos produtos de degradação do fipronil é diferente.A toxicidade da sulfona e do sulfeto para invertebrados de água doce é semelhante ou superior à do composto original.O desulfinil tem toxicidade moderada, mas é menos tóxico que o composto original.Relativamente não tóxico (23, 24).A suscetibilidade dos invertebrados aquáticos ao fipronil e à degradação do fipronil varia muito dentro e entre táxons (15) e, em alguns casos, excede até uma ordem de grandeza (25).Finalmente, há evidências de que os fenilpirazóis são mais tóxicos para o ecossistema do que se pensava anteriormente (3).
Os parâmetros de referência biológicos aquáticos baseados em testes laboratoriais de toxicidade podem subestimar o risco das populações de campo (26-28).Os padrões aquáticos são geralmente estabelecidos por testes laboratoriais de toxicidade de uma única espécie, usando uma ou várias espécies de invertebrados aquáticos (por exemplo, Diptera: Chironomidae: Chironomus e Crustacea: Daphnia magna e Hyalella azteca).Estes organismos de teste são geralmente mais fáceis de cultivar do que outros macroinvertebrados bentónicos (por exemplo, género phe::) e, em alguns casos, são menos sensíveis a poluentes.Por exemplo, D. Magna é menos sensível a muitos metais do que certos insetos, enquanto A. zteca é menos sensível ao inseticida piretróide bifentrina do que sua sensibilidade a vermes (29, 30).Outra limitação dos benchmarks existentes são os pontos finais utilizados nos cálculos.Os parâmetros de referência agudos baseiam-se na mortalidade (ou são fixados para os crustáceos), enquanto os parâmetros de referência crónicos baseiam-se geralmente em parâmetros subletais (tais como crescimento e reprodução) (se existirem).No entanto, existem efeitos subletais generalizados, como crescimento, emergência, paralisia e atraso no desenvolvimento, que podem afetar o sucesso dos táxons e a dinâmica da comunidade.Como resultado, embora o valor de referência forneça uma base para a importância biológica do efeito, a relevância ecológica como limiar de toxicidade é incerta.
A fim de compreender melhor os efeitos dos compostos de fipronil nos ecossistemas aquáticos bentônicos (invertebrados e algas), comunidades bentônicas naturais foram trazidas para o laboratório e expostas a gradientes de concentração durante o fluxo de 30 dias de Fipronil ou um dos quatro experimentos de degradação de fipronil.O objetivo da pesquisa é produzir uma concentração de efeito de 50% específica para cada espécie (valor EC50) para cada composto de fipronil representando um amplo táxon de uma comunidade fluvial, e determinar o impacto dos poluentes na estrutura e função da comunidade [ou seja, concentração de perigo] 5 % de espécies afetadas (HC5) e efeitos indiretos como emergência alterada e dinâmica trófica].Em seguida, o limite (valor de HC5 específico do composto) obtido no experimento mesoscópico foi aplicado ao campo coletado pelo Serviço Geológico dos Estados Unidos (USGS) de cinco regiões dos Estados Unidos (Nordeste, Sudeste, Centro-Oeste, Noroeste do Pacífico e Centro da Califórnia). Zona Costeira) Dados) como parte da avaliação de qualidade do fluxo regional do USGS (https://webapps.usgs.gov/rsqa/#!/).Tanto quanto sabemos, esta é a primeira avaliação de risco ecológico.Investiga exaustivamente os efeitos dos compostos de fipronil em organismos bentônicos em um mesoambiente controlado e, em seguida, aplica esses resultados a avaliações de campo em escala continental.
O experimento mesocósmico de 30 dias foi conduzido no USGS Aquatic Laboratory (AXL) em Fort Collins, Colorado, EUA, de 18 de outubro a 17 de novembro de 2017, durante 1 dia de domesticação e 30 dias de experimentação.O método foi descrito anteriormente (29, 31) e detalhado no material suplementar.A configuração do espaço meso contém 36 fluxos circulantes nos quatro fluxos ativos (tanques de água circulante).Cada riacho vivo está equipado com um refrigerador para manter a temperatura da água e é iluminado com um ciclo claro-escuro de 16:8.O fluxo de nível meso é de aço inoxidável, adequado para a hidrofobicidade do fipronil (log Kow = 4,0) e adequado para solventes de limpeza orgânicos (Figura S1).A água usada para o experimento em meso escala foi coletada do rio Cache La Poudre (fontes a montante incluindo o Parque Nacional das Montanhas Rochosas, a Floresta Nacional e a Divisão Continental) e armazenada nos quatro tanques de armazenamento de polietileno da AXL.Avaliações anteriores de amostras de sedimentos e água coletadas no local não encontraram nenhum pesticida (29).
O projeto experimental em mesoescala consiste em 30 fluxos de processamento e 6 fluxos de controle.A corrente de tratamento recebe água tratada, cada uma contendo concentrações constantes não replicadas de compostos de fipronil: fipronil (fipronil (Sigma-Aldrich, CAS 120068-37-3), amida (Sigma-Aldrich, CAS 205650-69-7), grupo de dessulfurização [Biblioteca de Pesticidas da Agência de Proteção Ambiental dos EUA (EPA), CAS 205650-65-3], sulfona (Sigma-Aldrich, CAS 120068-37-2) e sulfeto (Sigma-Aldrich, CAS 120067-83-6); toda pureza ≥ 97,8%. De acordo com os valores de resposta publicados (7, 15, 16, 18, 21, 23, 25, 32, 33). Ao dissolver o composto de fipronil em metanol (nível de certificação Thermo Fisher Scientific, American Chemical Society) e diluir com água deionizada até o volume necessário para preparar uma solução estoque concentrada. Como a quantidade de metanol em uma dose é diferente, é necessário adicionar metanol a todas as correntes de tratamento conforme necessário. Nos três controles, para garantir a mesma concentração de metanol ( 0,05 ml/L) nos riachos. A vista central dos outros três riachos de controle recebeu água do rio sem metanol, caso contrário eles foram tratados como todos os outros riachos.
No 8º dia, no 16º dia e no 26º dia foram medidos a temperatura, o valor do pH, a condutividade elétrica e a degradação do fipronil e do fipronil na membrana de fluxo.A fim de rastrear a degradação do composto original fipronil durante o teste de meio, fipronil (pais) foi usado para tratar a mucosa intestinal fluida por mais três dias [dias 5, 12 e 21 (n = 6)] para temperatura, pH, Amostragem de condutividade, fipronil e degradação de fipronil.As amostras de análise de pesticidas foram coletadas filtrando 10 ml de água corrente em um frasco de vidro âmbar de 20 ml através de um filtro de seringa Whatman 0,7 μm GF/F equipado com uma agulha de grande diâmetro.As amostras foram imediatamente congeladas e enviadas ao Laboratório Nacional de Qualidade da Água do USGS (NWQL) em Lakewood, Colorado, EUA, para análise.Usando um método melhorado do método publicado anteriormente, o Fipronil e 4 produtos de degradação em amostras de água foram determinados por cromatografia líquida de injeção aquosa direta (DAI)-espectrometria de massa em tandem (LC-MS/MS; Agilent 6495).O nível de detecção do instrumento (IDL) é estimado como o padrão de calibração mínimo que atende ao padrão de identificação qualitativa;o IDL do fipronil é 0,005 μg/L, e o IDL dos outros quatro fipronil é 0,001 μg/L.O material suplementar fornece uma descrição completa dos métodos usados ​​para medir compostos de fipronil, incluindo procedimentos de controle e garantia de qualidade (por exemplo, recuperação de amostras, picos, inspeções de terceiros e brancos).
Ao final do experimento Mesocósmico de 30 dias, a enumeração e identificação de invertebrados adultos e larvares foram concluídas (principal ponto final da coleta de dados).Os adultos emergentes são recolhidos da rede todos os dias e congelados num tubo de centrífuga Falcon limpo de 15 ml.Ao final do experimento (dia 30), o conteúdo da membrana em cada corrente foi esfregado para remover quaisquer invertebrados, peneirado (250 μm) e armazenado em etanol 80%.A Timberline Aquatics (Fort Collins, CO) completou a identificação taxonômica de larvas e invertebrados adultos ao nível taxonômico mais baixo possível, geralmente espécies.Nos dias 9, 19 e 29, a clorofila a foi medida em triplicata na membrana mesoscópica de cada riacho.Todos os dados químicos e biológicos como parte do experimento mesoscópico são fornecidos no comunicado de dados que acompanha (35).
Pesquisas ecológicas foram realizadas em pequenos riachos (vadeantes) em cinco áreas principais dos Estados Unidos, e os pesticidas foram monitorados durante o período do índice anterior.Em suma, com base no uso da terra agrícola e urbana (36-40), foram seleccionados 77 a 100 locais em cada região (444 locais no total).Durante a primavera e o verão de um ano (2013-2017), amostras de água são coletadas uma vez por semana em cada região durante 4 a 12 semanas.O tempo específico depende da região e da intensidade do desenvolvimento.Porém, as 11 estações da região Nordeste estão quase na bacia hidrográfica.Nenhum desenvolvimento, exceto que apenas uma amostra foi coletada.Como os períodos de monitoramento de agrotóxicos nos estudos regionais são diferentes, para comparação, apenas as últimas quatro amostras coletadas em cada local são consideradas aqui.Supõe-se que uma única amostra coletada no local subdesenvolvido do Nordeste (n = 11) pode representar o período de amostragem de 4 semanas.Esse método leva ao mesmo número de observações sobre agrotóxicos (exceto para as 11 localidades do Nordeste) e à mesma duração de observação;Acredita-se que 4 semanas é tempo suficiente para uma exposição prolongada à biota, mas suficientemente curta para que a comunidade ecológica não se recupere destes contactos.
No caso de vazão suficiente, a amostra de água é coletada por meio de velocidade constante e incrementos de largura constantes (41).Quando o fluxo não é suficiente para usar este método, você pode coletar amostras por integração profunda de amostras ou capturando o centro de gravidade do fluxo.Use uma seringa de grande calibre e um filtro de disco (0,7 μm) para coletar 10 ml de amostra filtrada (42).Através do DAI LC-MS/MS/MS/MS, amostras de água foram analisadas no NWQL para 225 pesticidas e produtos de degradação de pesticidas, incluindo fipronil e 7 produtos de degradação (dessulfinil fipronil, fipronil) Sulfetos, fipronil sulfona, desclorofipronil, destiol fipronil, amida, fipronil e fipronil).).Os níveis mínimos típicos de notificação para estudos de campo são: fipronil, desmetiltio fluorobenzonitrila, sulfeto de fipronil, fipronil sulfona e desclorofipronil 0,004 μg/L;dessulfinil fluorfenamida e A concentração de fipronil amida é de 0,009 μg/litro;a concentração de sulfonato de fipronil é de 0,096 μg/litro.
As comunidades de invertebrados são amostradas no final de cada área de estudo (primavera/verão), geralmente ao mesmo tempo que o último evento de amostragem de pesticidas.Após a estação de crescimento e o uso intenso de pesticidas, o tempo de amostragem deve ser consistente com as condições de baixo caudal e deve coincidir com o momento em que a comunidade de invertebrados do rio amadurece e se encontra principalmente na fase de vida larval.Usando um amostrador Surber com malha de 500 μm ou rede D-frame, a amostragem da comunidade de invertebrados foi concluída em 437 dos 444 locais.O método de amostragem é descrito detalhadamente no material suplementar.No NWQL, todos os invertebrados são geralmente identificados e listados em nível de gênero ou espécie.Todos os dados químicos e biológicos coletados neste campo e utilizados neste manuscrito podem ser encontrados no comunicado de dados que acompanha (35).
Para os cinco compostos de fipronil utilizados na experiência mesoscópica, a concentração dos invertebrados larvais reduzida em 20% ou 50% foi calculada em relação ao controlo (ou seja, CE20 e CE50).Os dados [x = concentração de fipronil ponderada no tempo (ver material suplementar para detalhes), y = abundância larval ou outras métricas] foram ajustados ao pacote estendido R (43) usando um método de regressão logarítmica de três parâmetros “drc”.A curva se ajusta a todas as espécies (larvas) com abundância suficiente e atende a outras métricas de interesse (por exemplo, riqueza de táxons, abundância total de efêmeras e abundância total) para compreender melhor o efeito da comunidade.O coeficiente de Nash-Sutcliff (45) é utilizado para avaliar o ajuste do modelo, onde um ajuste ruim do modelo pode receber infinitos valores negativos, e o valor de um ajuste perfeito é 1.
Para explorar os efeitos dos compostos de fipronil na emergência dos insetos no experimento, os dados foram avaliados de duas maneiras.Primeiro, subtraindo a aparência média do fluxo meso de controle da aparência de cada fluxo meso de tratamento, a ocorrência diária cumulativa de insetos de cada fluxo meso (o número total de todos os indivíduos) foi normalizada para o controle.Faça um gráfico desses valores em relação ao tempo para entender o desvio do mediador do fluido de tratamento do mediador do fluido de controle no experimento de 30 dias.Em segundo lugar, calcule a porcentagem total de ocorrência de cada mesofilo de fluxo, que é definida como a razão entre o número total de mesofilos em um determinado fluxo e o número médio de larvas e adultos no grupo controle, e é adequado para regressão logarítmica de três parâmetros .Todos os insetos germinativos coletados eram de duas subfamílias da família Chironomidae, portanto foi realizada uma análise combinada.
As alterações na estrutura da comunidade, tais como a perda de táxons, podem, em última análise, depender dos efeitos diretos e indiretos das substâncias tóxicas e podem levar a alterações na função da comunidade (por exemplo, cascata trófica).Para testar a cascata trófica, uma rede causal simples foi avaliada usando o método de análise de caminho (pacote R “piecewiseSEM”) (46).Para experimentos mesoscópicos, presume-se que fipronil, desulfinil, sulfeto e sulfona (amida não testada) na água para reduzir a biomassa do raspador levam indiretamente a um aumento na biomassa da clorofila a (47).A concentração do composto é a variável preditora, e o raspador e a biomassa de clorofila a são as variáveis ​​de resposta.A estatística C de Fisher é usada para avaliar o ajuste do modelo, de modo que um valor P <0,05 indica um bom ajuste do modelo (46).
A fim de desenvolver um agente de proteção de limiar eco-comunitário baseado em risco, cada composto obteve 95% das espécies afetadas (HC5), distribuição de sensibilidade crônica de espécies (SSD) e proteção de concentração de perigo.Foram gerados três conjuntos de dados SSD: (i) apenas conjunto de dados meso, (ii) um conjunto de dados contendo todos os dados meso e dados coletados da consulta ao banco de dados EPA ECOTOX (https://cfpub.epa.gov/ecotox)/, acessado em 14 de março de 2019), a duração do estudo é de 4 dias ou mais, e (iii) um conjunto de dados contendo todos os dados mesoscópicos e dados ECOTOX, em que os dados ECOTOX (exposição aguda) divididos por agudo para A proporção de D. magna crônica ( 19.39) para explicar a diferença na duração da exposição e aproximar o valor da CE50 crónica (12).Nosso objetivo ao gerar múltiplos modelos de SSD é (i) desenvolver valores de HC5 para comparação com dados de campo (apenas para SSDs para mídia) e (ii) avaliar que os dados de mídia são mais amplamente aceitos do que agências reguladoras para inclusão na aquicultura. robustez dos parâmetros de referência de vida e definição de padrões de recursos de dados e, portanto, a praticabilidade do uso de estudos mesoscópicos para o processo de ajuste.
O SSD foi desenvolvido para cada conjunto de dados usando o pacote R “ssdtools” (48).Use o bootstrap (n = 10.000) para estimar a média do HC5 e o intervalo de confiança (IC) do SSD.Quarenta e nove respostas de táxons (todos os táxons que foram identificados como gênero ou espécie) desenvolvidas através desta pesquisa são combinadas com 32 respostas de táxons compiladas de seis estudos publicados no banco de dados ECOTOX, para um total de 81 respostas de táxons que podem ser usadas para o desenvolvimento de SSD .Como nenhum dado foi encontrado no banco de dados de amidas ECOTOX, nenhum SSD foi desenvolvido para amidas e apenas uma resposta EC50 foi obtida no presente estudo.Embora o valor de EC50 de apenas um grupo sulfeto tenha sido encontrado no banco de dados ECOTOX, o atual estudante de pós-graduação possui 12 valores de EC50.Portanto, foram desenvolvidos SSDs para grupos sulfinil.
Os valores específicos de HC5 dos compostos de fipronil obtidos apenas do conjunto de dados SSD do Mesocosmos foram combinados com dados de campo para avaliar a exposição e potencial toxicidade dos compostos de fipronil em 444 córregos de cinco regiões dos Estados Unidos.Na última janela de amostragem de 4 semanas, cada concentração de compostos de fipronil detectada (as concentrações não detectadas são zero) é dividida pelo seu respectivo HC5, e a proporção de compostos de cada amostra é somada para obter a unidade de toxicidade total do fipronil (ΣTUFipronils), onde ΣTUFipronils> 1 significa toxicidade.
Ao comparar a concentração de perigo de 50% das espécies afetadas (HC50) com o valor EC50 da riqueza de táxons derivado do experimento de membrana média, o SSD obtido a partir dos dados de membrana média foi avaliado para refletir a sensibilidade da comunidade ecológica mais ampla ao fipronil grau..Através desta comparação, pode-se avaliar a consistência entre o método SSD (incluindo apenas os táxons com uma relação dose-resposta) e o método EC50 (incluindo todos os táxons únicos observados no espaço intermediário) usando o método EC50 para medir a riqueza dos táxons.Relação dose-resposta.
Um indicador de espécies com risco de pesticidas (SPEARpesticidas) foi calculado para investigar a relação entre o estado de saúde das comunidades de invertebrados e o ΣTUFipronil em 437 riachos coletores de invertebrados.A métrica SPEARpesticidas converte a composição de invertebrados em uma métrica de abundância para taxonomia biológica com características fisiológicas e ecológicas, conferindo assim sensibilidade aos pesticidas.O indicador SPEARpesticidas não é sensível a covariáveis ​​naturais (49, 50), embora o seu desempenho seja afetado pela grave degradação do habitat (51).Os dados de abundância coletados no local para cada táxon são coordenados com o valor chave do táxon relacionado ao software ASTERICS para avaliar a qualidade ecológica do rio (https://gewaesser-bewertung-berechnung.de/index.php/home .html).Em seguida, importe os dados para o software Indica (http://systemecology.eu/indicate/) (versão 18.05).Neste software, a base de dados europeia de características e a base de dados com sensibilidade fisiológica aos pesticidas são utilizadas para converter os dados de cada local em indicador SPEARpesticidas.Cada um dos cinco estudos regionais utilizou o Modelo Aditivo Geral (GAM) [pacote "mgcv" em R(52)) para explorar a relação entre a métrica SPEARpesticidas e ΣTUFipronils [conversão log10(X + 1)] associada.Para informações mais detalhadas sobre as métricas SPEARpesticidas e para análise de dados, consulte os Materiais Suplementares.
O índice de qualidade da água é consistente em cada vazão mesoscópica e em todo o período mesoscópico do experimento.A temperatura média, pH e condutividade foram 13,1°C (±0,27°C), 7,8 (±0,12) e 54,1 (±2,1) μS/cm (35), respectivamente.O carbono orgânico dissolvido medido na água limpa do rio é de 3,1 mg/L.Na visão meso do rio onde o gravador MiniDOT está implantado, o oxigênio dissolvido está próximo da saturação (média> 8,0 mg/L), indicando que o riacho está totalmente circulado.
Os dados de controle e garantia de qualidade do fipronil são fornecidos na divulgação de dados anexa (35).Em suma, as taxas de recuperação de picos de matriz laboratorial e amostras mesoscópicas estão geralmente dentro de intervalos aceitáveis ​​(recuperações de 70% a 130%), os padrões IDL confirmam o método quantitativo e os brancos de laboratório e instrumentos são geralmente limpos. essas generalizações discutidas no material suplementar..
Devido ao design do sistema, a concentração medida de fipronil é geralmente inferior ao valor alvo (Figura S2) (porque leva de 4 a 10 dias para atingir um estado estacionário em condições ideais) (30).Em comparação com outros compostos de fipronil, a concentração de desulfinil e amida muda pouco ao longo do tempo, e a variabilidade da concentração dentro do tratamento é menor do que a diferença entre os tratamentos, exceto para o tratamento de baixa concentração de sulfona e sulfeto.A faixa de concentração média ponderada no tempo para cada grupo de tratamento é a seguinte: Fipronil, IDL até 9,07 μg/L;Desulfinil, IDL para 2,15μg/L;Amida, IDL para 4,17μg/L;Sulfeto, IDL Para 0,57μg/litro;e sulfona, IDL é 1,13μg/litro (35).Em alguns riachos, foram detectados compostos de fipronil não alvo, ou seja, compostos que não foram adicionados a um tratamento específico, mas eram conhecidos por serem produtos de degradação do composto de tratamento.As membranas mesoscópicas tratadas com o composto original fipronil apresentam o maior número de produtos de degradação não alvo detectados (quando não utilizados como composto de processamento, são sulfinil, amida, sulfeto e sulfona);estes podem ser devidos ao processo de produção de impurezas do composto e/ou processos de degradação que ocorrem durante o armazenamento da solução estoque e (ou) no experimento mesoscópico, e não ao resultado de contaminação cruzada.Nenhuma tendência de concentração de degradação foi observada no tratamento com fipronil.Os compostos de degradação não-alvo são mais comumente detectados no corpo com a concentração de tratamento mais alta, mas a concentração é menor que a concentração desses compostos não-alvo (consulte a próxima seção para obter a concentração).Portanto, uma vez que os compostos de degradação não alvo geralmente não são detectados no tratamento com fipronil mais baixo, e porque a concentração detectada é inferior à concentração de efeito no tratamento mais alto, conclui-se que estes compostos não-alvo têm impacto mínimo na análise.
Em experimentos com meios, os macroinvertebrados bentônicos eram sensíveis ao fipronil, dessulfinil, sulfona e sulfeto [Tabela S1;os dados originais de abundância são fornecidos na versão de dados anexa (35)].A fipronil amida é apenas para a mosca Rhithrogena sp.Tóxico (fatal), sua CE50 é de 2,05μg/L [±10,8(SE)].Curvas dose-resposta de 15 táxons únicos foram geradas.Esses táxons mostraram mortalidade dentro da faixa de concentração testada (Tabela S1), e táxons agrupados direcionados (como moscas) (Figura S3) e táxons ricos (Figura 1). Uma curva de resposta à dose foi gerada.A concentração (EC50) de fipronil, dessulfinil, sulfona e sulfeto nos táxons únicos dos táxons mais sensíveis varia de 0,005-0,364, 0,002-0,252, 0,002-0,061 e 0,005-0,043μg/L, respectivamente.Rhithrogena sp.E Sweltsa sp.;Figura S4) são inferiores aos táxons mais tolerados (como Micropsectra / Tanytarsus e Lepidostoma sp.) (Tabela S1).De acordo com a CE50 média de cada composto na Tabela S1, as sulfonas e os sulfetos são os compostos mais eficazes, enquanto os invertebrados são geralmente os menos sensíveis ao desulfinil (excluindo amidas).As métricas do estado ecológico global, tais como a riqueza dos táxons, a abundância total, o total de pentaplóides e o total de moscas-pedra, incluindo os táxons e a abundância de alguns táxons, são muito raras no meso e não podem ser calculadas. Desenhe uma curva de dose-resposta separada.Portanto, estes indicadores ecológicos incluem respostas de táxons não incluídas no SSD.
Riqueza de táxons (larva) com função logística de três níveis de (A) fipronil, (B) desulfinil, (C) sulfona e (D) concentração de sulfeto.Cada ponto de dados representa larvas de um único fluxo no final do experimento meso de 30 dias.A riqueza de táxons é a contagem de táxons únicos em cada fluxo.O valor da concentração é a média ponderada no tempo da concentração observada de cada fluxo medida no final do experimento de 30 dias.A fipronil amida (não mostrada) não tem relação com táxons ricos.Observe que o eixo x está em uma escala logarítmica.EC20 e EC50 com SE são relatados na Tabela S1.
Na concentração mais alta de todos os cinco compostos de fipronil, a taxa de emergência de Uetridae diminuiu.Observou-se que a porcentagem de germinação (CE50) de sulfeto, sulfona, fipronil, amida e desulfinil diminuiu 50% nas concentrações de 0,03, 0,06, 0,11, 0,78 e 0,97μg/L respectivamente (Figura 2 e Figura S5).Na maioria dos experimentos de 30 dias, todos os tratamentos de fipronil, desulfinil, sulfona e sulfeto foram atrasados, exceto alguns tratamentos de baixa concentração (Figura 2), e seu aparecimento foi inibido.No tratamento amida, o efluente acumulado durante todo o experimento foi superior ao do controle, com concentração de 0,286μg/litro.A maior concentração (4,164μg/litro) durante todo o experimento inibiu o efluente, e a taxa de efluente do tratamento intermediário foi semelhante à do grupo controle.(Figura 2).
A emergência cumulativa é a emergência média diária de cada tratamento menos (A) fipronil, (B) desulfinil, (C) sulfona, (D) sulfeto e (E) amida na corrente de controle A emergência média diária média da membrana.Exceto para controle (n = 6), n = 1. O valor da concentração é a média ponderada no tempo da concentração observada em cada fluxo.
A curva dose-resposta mostra que, além das perdas taxonômicas, ocorrem mudanças estruturais no nível comunitário.Especificamente, dentro da faixa de concentração de teste, a abundância de maio (Figura S3) e a abundância de táxons (Figura 1) mostraram relações dose-resposta significativas com fipronil, desulfinil, sulfona e sulfeto.Portanto, exploramos como essas mudanças estruturais levam a mudanças no funcionamento da comunidade, testando a cascata nutricional.A exposição de invertebrados aquáticos ao fipronil, dessulfinil, sulfeto e sulfona tem impacto negativo direto na biomassa do raspador (Figura 3).Para controlar o impacto negativo do fipronil na biomassa do raspador, o raspador também afetou negativamente a biomassa da clorofila a (Figura 3).O resultado destes coeficientes de caminho negativos é um aumento líquido na clorofila a à medida que a concentração de fipronil e degradantes aumenta.Estes modelos de vias totalmente mediadas indicam que o aumento da degradação do fipronil ou do fipronil leva a um aumento na proporção de clorofila a (Figura 3).Supõe-se antecipadamente que o efeito direto entre fipronil ou concentração de degradação e biomassa de clorofila a é zero, porque os compostos de fipronil são pesticidas e têm baixa toxicidade direta para algas (por exemplo, a concentração basal de planta não vascular aguda da EPA é 100 μg / L fipronil, grupo dissulfóxido, sulfona e sulfeto; https://epa.gov/pesticide-science-and-assessing-pesticide-risks/aquatic-life-benchmarks-and-ecological-risk), Todos os resultados (modelos válidos) apoiam isso hipótese.
O fipronil pode reduzir significativamente a biomassa (efeito direto) do pastoreio (o grupo raspador são as larvas), mas não tem efeito direto sobre a biomassa da clorofila a.No entanto, o forte efeito indireto do fipronil é aumentar a biomassa da clorofila a em resposta a menos pastoreio.A seta indica o coeficiente de caminho padronizado e o sinal de menos (-) indica a direção da associação.* Indica o grau de importância.
Os três SSDs (somente camada intermediária, camada intermediária mais dados ECOTOX e camada intermediária mais dados ECOTOX corrigidos para diferenças na duração da exposição) produziram valores de HC5 nominalmente diferentes (Tabela S3), mas os resultados estavam dentro da faixa SE.No restante deste estudo, focaremos no SSD de dados apenas com o universo meso e o valor HC5 relacionado.Para uma descrição mais completa dessas três avaliações de SSD, consulte os materiais suplementares (Tabelas S2 a S5 e Figuras S6 e S7).A distribuição de dados mais adequada (menor pontuação padrão de informação de Akaike) dos quatro compostos de fipronil (Figura 4) usados ​​​​apenas no mapa SSD meso-sólido é o log-gumbel de fipronil e sulfona, e o weibull de sulfeto e γ dessulfurizado ( Tabela S3).Os valores de HC5 obtidos para cada composto são relatados na Figura 4 apenas para o universo meso, e na Tabela S3 os valores de HC5 de todos os três conjuntos de dados SSD são relatados.Os valores de HC50 dos grupos fipronil, sulfeto, sulfona e desulfinil [22,1±8,78 ng/L (IC 95%, 11,4 a 46,2), 16,9±3,38 ng/L (IC 95%, 11,2 a 24,0), 8,80± 2,66 ng/L (IC 95%, 5,44 a 15,8) e 83,4±32,9 ng/L (IC 95%, 36,4 a 163)] Esses compostos são significativamente inferiores à riqueza de táxons EC50 (número total de táxons únicos) (Tabela S1 ; as notas na tabela de materiais suplementares são microgramas por litro).
No experimento em mesoescala, quando exposto a (A) fipronil, (B) dessulfinil fipronil, (C) fipronil sulfona, (D) sulfeto de fipronil por 30 dias, a sensibilidade da espécie é descrita É o valor EC50 do táxon.A linha tracejada azul representa IC de 95%.A linha tracejada horizontal representa HC5.O valor de HC5 (ng/L) de cada composto é o seguinte: Fipronil, 4,56 ng/L (IC 95%, 2,59 a 10,2);Sulfeto, 3,52 ng/L (1,36 a 9,20);Sulfona, 2,86 ng/litro (1,93 a 5,29);e sulfinil, 3,55 ng/litro (0,35 a 28,4).Observe que o eixo x está em uma escala logarítmica.
Nos cinco estudos regionais, o Fipronil (pais) foi detectado em 22% dos 444 pontos amostrais de campo (Tabela 1).A frequência de detecção de florfenibe, sulfona e amida é semelhante (18% a 22% da amostra), a frequência de detecção de sulfeto e desulfinil é menor (11% a 13%), enquanto os demais produtos de degradação são muito elevados.Poucos (1% ou menos) ou nunca detectados (Tabela 1)..O fipronil é detectado com mais frequência no sudeste (52% dos locais) e com menos frequência no noroeste (9% dos locais), o que destaca a variabilidade do uso de benzopirazol e a potencial vulnerabilidade dos riachos em todo o país.Os degradantes geralmente apresentam padrões regionais semelhantes, com a maior frequência de detecção no sudeste e a mais baixa no noroeste ou na costa da Califórnia.A concentração medida de fipronil foi a mais alta, seguida pelo composto original fipronil (porcentagem de 90% de 10,8 e 6,3 ng/L, respectivamente) (Tabela 1) (35).A maior concentração de fipronil (61,4 ng/L), dissulfinil (10,6 ng/L) e sulfeto (8,0 ng/L) foi determinada no Sudeste (nas últimas quatro semanas da amostra).A maior concentração de sulfona foi determinada no oeste.(15,7 ng/L), amida (42,7 ng/L), dessulfinil flupirnamida (14 ng/L) e sulfonato de fipronil (8,1 ng/L) (35).A florfenida sulfona foi o único composto que excedeu o HC5 (Tabela 1).Os ΣTUFipronils médios entre as diversas regiões variam muito (Tabela 1).A média nacional de ΣTUFipronils é de 0,62 (todos os locais, todas as regiões), e 71 locais (16%) têm ΣTUFipronils> 1, indicando que pode ser tóxico para macroinvertebrados bentônicos.Em quatro das cinco regiões estudadas (exceto Centro-Oeste), há uma relação significativa entre SPEARpesticidas e ΣTUFipronil, com R2 ajustado variando de 0,07 ao longo da costa da Califórnia a 0,34 no sudeste (Figura 5).
*Compostos utilizados em experimentos mesoscópicos.†ΣTUFipronils, a mediana da soma das unidades de toxina [concentração de campo observada de quatro compostos de fipronil/concentração de perigo de cada composto do quinto percentil das espécies infectadas por SSD (Figura 4)] Para as amostras semanais de fipronil, as últimas 4 semanas de amostras de pesticidas coletadas em cada local foram calculadas.‡O número de locais onde os pesticidas são medidos.§O percentil 90 baseia-se na concentração máxima observada no local durante as últimas 4 semanas de amostragem de pesticidas.com a porcentagem de amostras testadas.¶ Utilize o IC 95% do valor HC5 (Figura 4 e Tabela S3, somente meso) para calcular o IC.O decloroflupinibe foi analisado em todas as regiões e nunca foi encontrado.ND, não detectado.
A unidade tóxica do Fipronil é a concentração medida de fipronil dividida pelo valor de HC5 específico do composto, que é determinado pelo SSD obtido no experimento de mídia (ver Figura 4).Linha preta, modelo aditivo generalizado (GAM).A linha tracejada vermelha tem um IC de 95% para GAM.ΣTUFipronils é convertido em log10 (ΣTUFipronils+1).
Os efeitos adversos do fipronil em espécies aquáticas não-alvo foram bem documentados (15, 21, 24, 25, 32, 33), mas este é o primeiro estudo em que é sensível em ambiente laboratorial controlado.As comunidades dos táxons foram expostas a compostos de fipronil e os resultados foram extrapolados em escala continental.Os resultados do experimento mesocósmico de 30 dias podem produzir 15 grupos discretos de insetos aquáticos (Tabela S1) com concentração não relatada na literatura, entre os quais os insetos aquáticos no banco de dados de toxicidade estão sub-representados (53, 54).As curvas dose-resposta específicas dos táxons (como EC50) refletem-se nas alterações a nível da comunidade (tais como a riqueza dos táxons e a perda de abundância de moscas) e nas alterações funcionais (tais como cascatas nutricionais e alterações na aparência).O efeito do universo mesoscópico foi extrapolado para o campo.Em quatro das cinco áreas de investigação nos Estados Unidos, a concentração de fipronil medida no terreno foi correlacionada com o declínio do ecossistema aquático na água corrente.
O valor de HC5 de 95% das espécies no experimento de membrana média tem um efeito protetor, indicando que as comunidades globais de invertebrados aquáticos são mais sensíveis aos compostos de fipronil do que se entendia anteriormente.O valor de HC5 obtido (florfenibe, 4,56 ng/litro; dessulfoxirano, 3,55 ng/litro; sulfona, 2,86 ng/litro; sulfeto, 3,52 ng/litro) é várias vezes (florfenibe) a três vezes mais de uma ordem de grandeza (dessulfinil). ) abaixo do atual valor de referência para invertebrados crónicos da EPA [fipronil, 11 ng/litro;dessulfinilo, 10.310 ng/litro;sulfona, 37 ng/litro;e sulfeto, para 110 ng/litro (8)].Experimentos mesoscópicos identificaram muitos grupos que são sensíveis ao fipronil em vez daqueles indicados pelo benchmark de invertebrados crônicos da EPA (4 grupos que são mais sensíveis ao fipronil, 13 pares de desulfinil, 11 pares de sulfona e 13 pares de sensibilidade ao sulfeto) (Figura 4 e tabela) S1).Isto mostra que os parâmetros de referência não podem proteger diversas espécies que também são observadas no mundo médio, que também estão difundidas nos ecossistemas aquáticos.A diferença entre os nossos resultados e o benchmark atual deve-se principalmente à falta de dados de testes de toxicidade do fipronil aplicáveis ​​a uma variedade de táxons de insetos aquáticos, especialmente quando o tempo de exposição excede 4 dias e o fipronil se degrada.Durante o experimento mesocósmico de 30 dias, a maioria dos insetos na comunidade de invertebrados foram mais sensíveis ao fipronil do que o organismo de teste comum asteca (crustáceo), mesmo após a correção do asteca. O EC50 de Teike o torna o mesmo após a transformação aguda.(Geralmente 96 horas) ao tempo de exposição crônica (Figura S7).Um melhor consenso foi alcançado entre o experimento de membrana média e o estudo relatado no ECOTOX usando o organismo de teste padrão Chironomus dilutus (um inseto).Não é surpreendente que os insectos aquáticos sejam particularmente sensíveis aos pesticidas.Sem ajustar o tempo de exposição, o experimento em mesoescala e os dados abrangentes do banco de dados ECOTOX mostraram que muitos táxons foram observados como mais sensíveis aos compostos de fipronil do que ao Clostridium diluído (Figura S6).Porém, ajustando o tempo de exposição, o Clostridium de diluição é o organismo mais sensível ao fipronil (parente) e ao sulfeto, embora não seja sensível à sulfona (Figura S7).Estes resultados ilustram a importância de incluir múltiplos tipos de organismos aquáticos (incluindo múltiplos insectos) para produzir concentrações reais de pesticidas que possam proteger os organismos aquáticos.
O método SSD pode proteger táxons raros ou insensíveis cuja CE50 não pode ser determinada, como Cinygmula sp., Isoperla fulva e Brachycentrus americanus.Os valores EC50 de abundância de táxons e abundância de moscas que refletem mudanças na composição da comunidade são consistentes com os valores de HC50 do SSD de fipronil, sulfona e sulfeto.O protocolo apoia a seguinte ideia: O método SSD usado para derivar limites pode proteger toda a comunidade, incluindo táxons raros ou insensíveis na comunidade.O limiar de organismos aquáticos determinado a partir de SSDs com base em apenas alguns táxons ou táxons insensíveis pode ser bastante insuficiente na proteção dos ecossistemas aquáticos.Este é o caso do dessulfinil (Figura S6B).Devido à falta de dados no banco de dados ECOTOX, a concentração basal de invertebrados crônicos da EPA é de 10.310 ng/L, o que é quatro ordens de magnitude superior aos 3,55 ng/L do HC5.Os resultados de diferentes conjuntos de respostas de táxons produzidos em experimentos mesoscópicos.A falta de dados de toxicidade é particularmente problemática para compostos degradáveis ​​(Figura S6), o que pode explicar por que os parâmetros de referência biológicos aquáticos existentes para sulfona e sulfeto são cerca de 15 a 30 vezes menos sensíveis do que o valor SSD HC5 baseado no Universo da China.A vantagem do método de membrana média é que vários valores de EC50 podem ser determinados em um único experimento, o que é suficiente para formar um SSD completo (por exemplo, desulfinil; Figura 4B e Figuras S6B e S7B), e tem um impacto significativo sobre os táxons naturais do ecossistema protegido Muitas respostas.
Experimentos mesoscópicos mostram que o fipronil e seus produtos de degradação podem ter efeitos adversos subletais e indiretos óbvios na função da comunidade.No experimento mesoscópico, todos os cinco compostos de fipronil pareceram afetar a emergência de insetos.Os resultados da comparação entre as concentrações mais altas e mais baixas (inibição e estimulação da emergência individual ou mudanças no tempo de emergência) são consistentes com os resultados relatados anteriormente de experimentos meso usando o inseticida bifentrina (29).A emergência de adultos proporciona funções ecológicas importantes e pode ser alterada por poluentes como o fipronil (55, 56).A emergência simultânea não é apenas crítica para a reprodução dos insectos e a persistência da população, mas também para o fornecimento de insectos maduros, que podem ser utilizados como alimento para animais aquáticos e terrestres (56).Impedir o surgimento de plântulas pode afectar negativamente as trocas alimentares entre os ecossistemas aquáticos e os ecossistemas ribeirinhos, e espalhar os efeitos dos poluentes aquáticos nos ecossistemas terrestres (55, 56).A diminuição na abundância de raspadores (insetos comedores de algas) observada no experimento em mesoescala resultou em uma diminuição no consumo de algas, o que resultou em um aumento na clorofila a (Figura 3).Esta cascata trófica altera os fluxos de carbono e nitrogênio na cadeia alimentar líquida, semelhante a um estudo que avaliou os efeitos do piretróide bifentrina nas comunidades bentônicas (29).Portanto, os fenilpirazóis, como o fipronil e seus produtos de degradação, os piretróides e talvez outros tipos de inseticidas, podem promover indiretamente o aumento da biomassa de algas e a perturbação do carbono e do nitrogênio em pequenos riachos.Outros impactos podem estender-se à destruição dos ciclos do carbono e do azoto entre os ecossistemas aquáticos e terrestres.
As informações obtidas no teste de membrana média permitiram avaliar a relevância ecológica das concentrações do composto fipronil medidas em estudos de campo em larga escala realizados em cinco regiões dos Estados Unidos.Em 444 riachos pequenos, 17% da concentração média de um ou mais compostos de fipronil (média ao longo de 4 semanas) excedeu o valor de HC5 obtido no teste de meio.Use o SSD do experimento em mesoescala para converter a concentração medida do composto de fipronil em um índice relacionado à toxicidade, ou seja, a soma das unidades de toxicidade (ΣTUFipronils).O valor 1 indica toxicidade ou a exposição cumulativa do composto de fipronil excede a proteção conhecida da espécie no valor de 95%.A relação significativa entre o ΣTUFipronil em quatro das cinco regiões e o indicador SPEARpesticides de saúde comunitária de invertebrados indica que o fipronil pode afetar adversamente as comunidades de invertebrados bentônicos em rios em várias regiões dos Estados Unidos.Estes resultados apoiam a hipótese de Wolfram et al.(3) O risco dos inseticidas fenpirazol para as águas superficiais nos Estados Unidos não é totalmente compreendido porque o impacto sobre os insetos aquáticos ocorre abaixo do limite regulatório atual.
A maioria dos córregos com teor de fipronil acima do nível tóxico está localizado na região sudeste relativamente urbanizada (https://webapps.usgs.gov/rsqa/#!/region/SESQA).A avaliação anterior da área não só concluiu que o fipronil é o principal factor de stress que afecta a estrutura da comunidade de invertebrados no riacho, mas também que o baixo nível de oxigénio dissolvido, o aumento de nutrientes, as alterações de fluxo, a degradação do habitat e outros pesticidas e a categoria de poluente são importantes fonte de estresse (57).Esta mistura de factores de stress é consistente com a “síndrome dos rios urbanos”, que é a degradação dos ecossistemas fluviais normalmente observada em relação ao uso do solo urbano (58, 59).Os sinais de uso do solo urbano na região Sudeste são crescentes e devem aumentar à medida que a população da região cresce.Prevê-se que o impacto do futuro desenvolvimento urbano e dos pesticidas no escoamento urbano aumente (4).Se a urbanização e o uso do fipronil continuarem a crescer, o uso deste pesticida nas cidades poderá afectar cada vez mais as comunidades ribeirinhas.Embora a meta-análise conclua que o uso de pesticidas agrícolas ameaça os ecossistemas globais (2, 60), assumimos que estas avaliações subestimam o impacto global global dos pesticidas, excluindo os usos urbanos.
Vários factores de stress, incluindo pesticidas, podem afectar comunidades de macroinvertebrados em bacias hidrográficas desenvolvidas (uso urbano, agrícola e misto) e podem estar relacionados com o uso da terra (58, 59, 61).Embora este estudo tenha utilizado o indicador SPEARpesticidas e características de toxicidade específicas do organismo aquático do fipronil para minimizar o impacto de fatores de confusão, o desempenho do indicador SPEARpesticidas pode ser afetado pela degradação do habitat, e o fipronil pode ser comparado com outros pesticidas relacionados (4, 17, 51, 57).No entanto, um modelo de estressores múltiplos desenvolvido usando medições de campo dos dois primeiros estudos regionais (Centro-Oeste e Sudeste) mostrou que os pesticidas são um importante estressor a montante para as condições da comunidade de macroinvertebrados em rios vadios.Nestes modelos, variáveis ​​explicativas importantes incluem pesticidas (especialmente bifentrina), nutrientes e características de habitat na maioria dos riachos agrícolas no Centro-Oeste, e pesticidas (especialmente fipronil) na maioria das cidades do Sudeste.Mudanças no oxigênio, nutrientes e fluxo (61, 62).Portanto, embora os estudos regionais tentem abordar o impacto dos factores de stress não relacionados com os pesticidas nos indicadores de resposta e ajustar os indicadores preditivos para descrever o impacto do fipronil, os resultados de campo deste inquérito apoiam a visão do fipronil.) Deve ser considerada uma das fontes de pressão mais influentes nos rios americanos, especialmente no sudeste dos Estados Unidos.
A ocorrência de degradação de pesticidas no ambiente raramente é documentada, mas a ameaça aos organismos aquáticos pode ser mais prejudicial do que o organismo original.No caso do fipronil, estudos de campo e experimentos em mesoescala mostraram que os produtos de degradação são tão comuns quanto o corpo original nos riachos amostrados e têm toxicidade igual ou superior (Tabela 1).No experimento de membrana média, a fluorobenzonitrila sulfona foi o mais tóxico dos produtos de degradação do pesticida estudados, e foi mais tóxico que o composto original, e também foi detectado em uma frequência semelhante à do composto original.Se apenas os pesticidas originais forem medidos, os potenciais eventos de toxicidade podem não ser notados, e a relativa falta de informação sobre toxicidade durante a degradação dos pesticidas significa que a sua ocorrência e consequências podem ser ignoradas.Por exemplo, devido à falta de informação sobre a toxicidade dos produtos de degradação, foi realizada uma avaliação abrangente dos pesticidas nos córregos suíços, incluindo 134 produtos de degradação de pesticidas, e apenas o composto original foi considerado como composto original na sua avaliação de risco ecotoxicológico.
Os resultados desta avaliação de risco ecológico indicam que os compostos de fipronil têm efeitos adversos na saúde dos rios, pelo que pode ser razoavelmente inferido que os efeitos adversos podem ser observados em qualquer lugar onde os compostos de fipronil excedem o nível de HC5.Os resultados dos experimentos mesoscópicos são independentes da localização, indicando que a concentração de fipronil e seus produtos de degradação em muitos taxa de fluxo é muito menor do que a registrada anteriormente.Acreditamos que esta descoberta provavelmente será estendida à protobiota em riachos imaculados em qualquer lugar.Os resultados do experimento em meso escala foram aplicados a estudos de campo em grande escala (444 pequenos riachos compostos de usos urbanos, agrícolas e mistos de terra em cinco grandes regiões dos Estados Unidos), e descobriu-se que a concentração de muitos riachos onde o fipronil foi detectado deverá ser A toxicidade resultante sugere que estes resultados podem se estender a outros países onde o fipronil é usado.Segundo relatos, o número de pessoas que utilizam Fipronil está a aumentar no Japão, no Reino Unido e nos EUA (7).O fipronil está presente em quase todos os continentes, incluindo Austrália, América do Sul e África (https://coherentmarketinsights.com/market-insight/fipronil-market-2208).Os resultados dos estudos meso-campo aqui apresentados indicam que o uso do fipronil pode ter significado ecológico em escala global.
Para materiais suplementares para este artigo, consulte http://advances.sciencemag.org/cgi/content/full/6/43/eabc1299/DC1
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Janet L. Miller, Travis S. Schmidt, Peter C. Van Meter, Barbara Mahler (Barbara J. Mahler, Mark W. Sandstrom, Lisa H. Nowell, Daren M. Carlisle, Patrick W. Moran
Estudos demonstraram que pesticidas comuns frequentemente detectados em riachos americanos são mais tóxicos do que se pensava anteriormente.
Janet L. Miller, Travis S. Schmidt, Peter C. Van Meter, Barbara Mahler (Barbara J. Mahler, Mark W. Sandstrom, Lisa H. Nowell, Daren M. Carlisle, Patrick W. Moran
Estudos demonstraram que pesticidas comuns frequentemente detectados em riachos americanos são mais tóxicos do que se pensava anteriormente.
©2021 Associação Americana para o Avanço da Ciência.todos os direitos reservados.AAAS é parceira de HINARI, AGORA, OARE, CHORUS, CLOCKSS, CrossRef e COUNTER.ScienceAdvances ISSN 2375-2548.